軸對(duì)稱單元
關(guān)注創(chuàng)建者：USim 創(chuàng)建時(shí)間：2019-06-02
軸對(duì)稱單元的視頻教程
Maxwell-workbench 2D軸對(duì)稱電磁感應(yīng)加熱仿真
如何對(duì)2D軸對(duì)稱模型進(jìn)行處理導(dǎo)入workbench 5. 改變耦合參數(shù)，改變熱源的大小 6. 2D軸對(duì)稱后處理通過旋轉(zhuǎn)查看3D效果 7. 后處理查看電流密度、熱源、磁力線分布、溫度，溫度變化曲線 8. 通過改變材料屬性參數(shù)或邊界條件，獲得所需的溫度分布
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軸對(duì)稱單元的實(shí)例教程
Abaqus有非常豐富的單元庫，其中就有軸對(duì)稱單元，比如CAX4（I/R/H/T），當(dāng)一個(gè)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有某種載荷對(duì)稱性時(shí)，可以用它將三維模型縮減為軸對(duì)稱模型來分析，能減少大量的內(nèi)存和分析時(shí)間，而同樣的模型規(guī)模，3D實(shí)體單元要更耗費(fèi)計(jì)算資源。
那么，回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)受到側(cè)向彎曲或軸向扭轉(zhuǎn)的載荷時(shí)，有沒有類似的單元可以用呢？
橡膠阻尼器的內(nèi)摩擦生熱分析-節(jié)點(diǎn)溫度云圖
比如，假設(shè)上圖中的阻尼器不再是長方體，而是回轉(zhuǎn)體，且發(fā)生軸向扭曲變形，那么能不能用軸對(duì)稱單元來建模呢？
答案是可以的，在Abaqus的軸對(duì)稱單元系里還有一種可考慮Twist的單元，即帶字母G標(biāo)識(shí)的那種類型，能夠在分析時(shí)充分考慮回轉(zhuǎn)體的整體扭轉(zhuǎn)變形。
首先，我們可以在part模塊使用Axisymmetric建立環(huán)形塊狀阻尼器的回轉(zhuǎn)截面；然后在mesh模塊劃分好四邊形網(wǎng)格；最后，定義單元類型為CGAX4T，即帶扭曲的4節(jié)點(diǎn)軸對(duì)稱位移-溫度耦合單元。
這里的橡膠阻尼器材料本構(gòu)采用的是超彈性模型，應(yīng)變能描述形式為Neo Hooke，再結(jié)合時(shí)域黏彈性Prony參數(shù)與非彈性變形能耗散比，來計(jì)算阻尼器周期性扭轉(zhuǎn)過程中的材料內(nèi)摩擦生熱。
阻尼器上、下兩個(gè)端面的節(jié)點(diǎn)分別使用位于回轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)參考點(diǎn)來耦合，固定下端面參考點(diǎn)，并在上端面參考點(diǎn)施加軸向的周期性扭角位移。
阻尼器的回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)格-單元
雖然建模時(shí)只考慮了回轉(zhuǎn)截面，但是帶扭曲的軸對(duì)稱單元可以將回轉(zhuǎn)體發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)的整體結(jié)構(gòu)響應(yīng)考慮在內(nèi)，這是因?yàn)檫@種單元多了一個(gè)扭轉(zhuǎn)自由度5，拿本例中的位移-溫度耦合單元CGAX4T來說，該單元的節(jié)點(diǎn)具有1、2、5和11四個(gè)自由度。
展開 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一般為對(duì)軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)；對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用Solid186實(shí)體單元需要比較高的電腦配置而且計(jì)算耗時(shí)也比較長，此時(shí)可以考慮采用軸對(duì)稱實(shí)體單元Solid272、273單元來模擬；Solid272、273單元每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有3個(gè)方向的平動(dòng)自由度，只要求模型軸對(duì)稱，并不需要邊界條件軸對(duì)稱。
1問題描述
如圖所示的轉(zhuǎn)子模型，材料彈性模量為2.078E11Pa，密度為7800kg/m3，垂直面上兩個(gè)方向的軸承剛度均為4.378E+07 N/m，暫不考慮阻尼的影響。求該轉(zhuǎn)子模型的渦動(dòng)頻率、振型、臨界轉(zhuǎn)速；并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將一階正進(jìn)動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速值固定在17000rpm。
展開 我做了一個(gè)剛性球撞擊柔性面的模擬,我采用的是軸對(duì)稱單元屬性,當(dāng)然建立模型的時(shí)候，就建立了一半的模型,但是等到計(jì)算完畢,在LS-PREPOST里進(jìn)行云圖的動(dòng)畫顯示的時(shí)候,當(dāng)球撞擊平面不久,球就在對(duì)稱軸處分開了,也就是說，球被分成了左右兩個(gè)半球,球具有了水平方向的位移和速度，但是我已經(jīng)把球的水平方向的位移和速度都約束住了,請(qǐng)教一下各位同人們這到底是什么毛病,怎么樣做才能使球正常下落撞擊平面并反彈,球不分開.先謝謝大家了,麻煩了解問題的高手們賜教!
建立的模型：
模擬效果：
連續(xù)錘擊十下，對(duì)應(yīng)打樁錘、樁頂部和樁內(nèi)土塞表面的位移
計(jì)算說明：
在2D情況下實(shí)現(xiàn)3維的打樁錘擊及貫入效果，2D模型模擬了真實(shí)的打樁錘，并模擬出同3D一樣的打樁錘擊效果，即錘-樁-土之間的相互作用在2D情況下被考慮，2D打樁錘會(huì)先自由落體運(yùn)動(dòng)，然后打擊樁頂部并在作用力與反作用力的作用下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)錘的反彈;此外該模擬計(jì)算效率相較于3D模擬高很多，采用隱式求解器的收斂性更好；該模型具有較高的科研和工程實(shí)踐價(jià)值
計(jì)算模型的處理技術(shù)：采用隱式求解器進(jìn)行模擬；模型利用軸對(duì)稱性建立2D模型；用Connector模擬錘與樁的錘擊效果；剛樁，錘采用線彈性本構(gòu)模擬；土與樁壁的摩擦通過庫倫摩檫力定義實(shí)現(xiàn)；考慮土的Geostatic step；所有單元都采用軸對(duì)稱單元（土和錘為4節(jié)點(diǎn)固體單元，樁為2節(jié)點(diǎn)殼單元）。
方法計(jì)算的機(jī)時(shí)耗費(fèi)情況：該模擬在半小時(shí)內(nèi)可模擬完成；相同精度下的3D模型需要1周左右的時(shí)間
結(jié)論：
該模型不僅可以用于科研研究樁的貫入過程和樁內(nèi)土塞的形成機(jī)理，也具有極大的潛力用于商業(yè)應(yīng)用，因?yàn)橛?jì)算成本較低，半小時(shí)內(nèi)可完成連續(xù)10下樁的錘擊，更多錘擊數(shù)并不影響模型收斂性。
展開 平面應(yīng)力單元還可以跟軸對(duì)稱單元結(jié)合，模擬出變厚度模型。比如對(duì)葉盤的分析。需要注意的是，在ANSYS里面，當(dāng)我們將平面應(yīng)力和軸對(duì)稱單元結(jié)合的時(shí)候，平面應(yīng)力單元的厚度應(yīng)該設(shè)置為所有圓周分布葉片厚度的總和。如下圖。
平面應(yīng)變單元：
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軸對(duì)稱單元的最新內(nèi)容
模擬的案例如下：
初始沖壓模型如下：
使用軸對(duì)稱單元可以減小模型的網(wǎng)格數(shù)量，顯著提高計(jì)算效率，因此模擬案例使用CAX4R單元，模型初始尺寸為R=0.015mm，H=0.0048mm，初始網(wǎng)格模型如下圖所示：
采用位移邊界條件加載，初始加載第一步ALE網(wǎng)格如下（網(wǎng)格會(huì)根據(jù)變形自動(dòng)調(diào)整不同區(qū)域密度）：
第一步計(jì)算接觸時(shí)SSD分布：
第一步計(jì)算接觸時(shí)GND分布
在Abaqus/Standard和Abaqus/Explicit的模擬中，均使用了軸對(duì)稱CAX4R單元：這是一種具有單個(gè)積分點(diǎn)和“沙漏控制”的四節(jié)點(diǎn)四邊形單元，用于控制由完全減縮積分引起的偽機(jī)制。選擇此單元是因?yàn)閷?duì)于涉及非線性本構(gòu)行為的問題來說，它的計(jì)算成本相對(duì)較低。
基于軸對(duì)稱模型的超彈性O(shè)型圈壓縮仿真7個(gè)月前
基于軸對(duì)稱模型的超彈性O(shè)型圈壓縮仿真
1.基于Mooney-Rivlin的超彈性非線性材料模型
2.基于軸對(duì)稱2D模型生成3D模型大變形仿真
3.ANSYS Workbench 2025R1源文件
【JY】Abaqus殼單元概述與應(yīng)用（一）9個(gè)月前
使用注意事項(xiàng)：
軸對(duì)稱殼單元僅適用于幾何形狀和載荷均軸對(duì)稱的問題，否則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的計(jì)算誤差。
薄殼單元和厚殼單元的選擇應(yīng)基于結(jié)構(gòu)的厚跨比，通常厚跨比小于 1/30 時(shí)使用薄殼單元，介于 1/30 和 1/10 之間時(shí)使用一般殼單元，大于 1/10 時(shí)考慮使用厚殼單元或?qū)嶓w單元。
ABAQUS殼單元輪胎模型仿真案例9個(gè)月前
通常的軸對(duì)稱單元與實(shí)體單元采用rebar layer的方式進(jìn)行建模，并采用內(nèi)嵌區(qū)域的方法將加強(qiáng)層嵌入到輪胎主體中。但殼模型無法作為主體區(qū)域，因此本研究采用復(fù)合層的截面定義方式對(duì)機(jī)輪殼模型進(jìn)行截面賦予，對(duì)機(jī)輪不同區(qū)域定義不同的復(fù)合層數(shù)及相應(yīng)的厚度與材料屬性。
ABAQUS三維輪胎充氣滾動(dòng)案例11個(gè)月前
圖1子午線輪胎結(jié)構(gòu)分布圖
目前不少工作對(duì)輪胎的建模通常采用軸對(duì)稱單元，在充氣后通過修改INP文件將輪胎置于路面上令其滾動(dòng)觀察響應(yīng)，本工作分享一種采用三維實(shí)體單元的輪胎建模方法。
摘要：本實(shí)例展示了如何使用經(jīng)濟(jì)軸對(duì)稱模型對(duì)螺栓管法蘭連接進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，以及如何評(píng)估軸對(duì)稱模型的精度。模型中使用了多級(jí)子模型分析對(duì)比不同大小子模型對(duì)于分析結(jié)果精度的影響。結(jié)果表明，簡化的軸對(duì)稱子模型在分析精度上具有較好的保真度。
關(guān)鍵詞：接觸，螺栓載荷，局部坐標(biāo)系定義
1.幾何模型
螺栓法蘭連接結(jié)構(gòu)主要包含三部分：法蘭（flange）、螺栓（bolt）、墊片（gasket）。各部件的幾何形狀和尺寸取自
<h1>1. 題目描述</h1><p>平頂蓋是鍋爐等受內(nèi)壓元件大量使用的零部件之一。鮮有一如圖所示平頂蓋，其內(nèi)徑為D<sub>0</sub>=25.5cm，s=3.5cm，s<sub>1</sub>=4.8cm，r<sub>0</sub>=3.2cm，取取半長l=22.6cm的一段進(jìn)行計(jì)算。已知平定蓋所受內(nèi)壓q=2.16
（1）基于ABAQUS UEL子程序接口創(chuàng)建了此單元；
（2）基于WE-P理論分析模型編寫的子程序關(guān)系。
cohesive單元的功能。
